Как усилить деревянную балку перекрытия своими руками

Основным элементом чердачных и межэтажных перекрытий во многих частных домах является деревянная балка. Срок службы перекрытий из дерева ограничен ввиду свойств древесины,
особенно, если она была плохо обработана или подвергалась нагрузке и воздействию влаги.

Как чертить план перекрытий и покрытий

Первое, что необходимо для того чтобы чертить план перекрытий и покрытий, за основу нужно взять план здания без перегородок, внутренних размеров и других элементов. Далее необходимо разместить несущие элементы перекрытий на несущих стенах в соответствии с существующими нормами, к примеру, сборные плиты перекрытий необходимо опирать на две несущие стены с перекрытием в 15 см на каждой стене.

При раскладке несущих элементов перекрытия, вы увидите, что подбор их ширины также важен, как и длины. Используя разные по ширине плиты, можно избежать образования больших участков недоборов.

Дело проще обстоит с монолитными перекрытиями, так как под них нет необходимости выбирать плиты из сортаментов сборных элементов. Однако при их использовании необходимо производить расчет арматуры, а также подбирать нужную марку бетона.

По окончании расположения несущих элементов на стенах здания переходят к нанесению обозначений и размеров. К первым можно отнести обозначения монолитных участков, наименование сборных плит перекрытия, выпуски арматуры и другое. Наносимые размеры существенно не отличаются от размеров на плане дома. Они показывают расстояние между осями, габаритные размеры и расстояние по контурам.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

  • плохое состояние балочной конструкции. Является следствием повреждение древесины. Повышенная влажность, перепады температуры, деятельность различных вредителей (жуков короедов), растрескивание – все это приводит к деформированию балки перекрытия;
Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия
  • снижение несущей способности. Под собственным весом, постоянной и переменной нагрузкой балки перекрытия могут прогибаться. Согласно нормативам, если прогиб находится в пределах 1:300, то беспокоится не о чем. Например, если балка длиной 2500 мм. прогнулась на 10 мм. это соответствует нормальному значению прогиба. Если показатель прогиба больше – ее следует усилить;
Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия
  • необходимость увеличения несущей способности балки. Связанная, например, с перестройкой чердака под мансарду или жилое помещение. Такая перестройка приведет к увеличению постоянных и переменных нагрузок на перекрытия второго этажа, что автоматически требует изменения сечения установленных деревянных балок.
Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

В пределах статьи будут приведены несколько распространенных способов усиления перекрытия (ремонт, реконструкция). Но, точно ответить на вопрос, как усилить деревянные балки перекрытия может только профессионал и только после анализа состояния конструкции. Ведь в каждом случае решение будет индивидуально.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия
Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Воспользовавшись таблицей можно получить представление о том, какое сечение должно быть у балки при определенной нагрузке.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Допустимое сечение балок при нагрузке

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Материал подготовлен для сайта

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами

1 — главная балка; 2 — второстепенная балка; 3 — колонна; 4 — плита

Все элементы перекрытия первого типа монолитно связаны между со­бой и предполагается, что работают по балочной неразрезной схеме. Глав­ные балки стремятся располагать по короткому шагу колонн как наиболее нагруженным элементам перекрытия. Второстепенные балки располагают с шагом, как правило, не более 2,7 м, с учетом того, чтобы ось одной из балок совпадала с осью колонн. При этом, чтобы плиты в коротком на­правлении работали по балочной схеме, соотношение короткой к длинной стороне ячейки в плане должно отвечать неравенству 11/12 < 0,5. При соот­ношении сторон плиты 11/12 >0,5 необходимо учитывать работу в двух на­правлениях.

Толщины плит рекомендуется принимать от 40 до 80 мм с градацией

10 мм, от 80 до 200 мм — с градацией 20 мм, а выше — с градацией 50 мм. Высота второстепенных и главных балок принимается, как правило, в зави­симости от величины пролета — (1/12-1/20)/,! и (l/8-l/15)L2.

В современных условиях, когда получили развитие численные методы расчета, реализуемые в программных комплексах на ЭВМ, «ручные» спосо­бы расчета для оценки напряженно-деформированного состояния монолит­ных перекрытий применяются реже. Однако своей актуальности не потеряли, поскольку практически незаменимы при предварительном предпроектном анализе конструктивных решений и выборе оптимальной конструктивной системы. Кроме того, инженерные методы расчета остаются основой для конструирования плит в части установления рационального расположения арматуры и учета различных эксплуатационных факторов.

Одним из особенностей расчета монолитных перекрытий, представляю­щих систему пластин и перекрестных ребер, является перераспределение уси­лий. По существу, это означает, что результаты расчета по упругой схеме су­щественно отличаются от фактических значений усилий в элементах перекры­тий. Поэтому не отпадает актуальность дополнительного инженерного анализа результатов расчета неразрезных систем на основе инженерных методов, с це­лью коррекции полученных результатов упругого расчета и даже расчета с учетом физической нелинейности, поскольку сам процесс учета физической нелинейности не позволяет полностью перераспределять усилия. Кроме того, при расчете средних пролетов следует иметь в виду фактор распора, влияющий на несущую способность неразрезных конструкций (повышение несущей спо­собности может достигать 20%), деформирующихся в стесненных условиях.

Читайте также:  Как правильно монтировать панели перекрытия

Инженерный метод расчета элементов монолитного перекрытия, кон­структивная схема которого показана на рис. , основан на определенной последовательности: расчет плиты перекрытия, расчет второстепенной бал­ки и расчет главной балки. Нагрузки на плиту и второстепенную балку принимаются как равномерно распределенные. Расчетный пролет для пли­ты принимается: для средних пролетов — расстояние в свету между второ­степенными балками; для крайнего пролета — от грани крайней балки до оси опорной зоны на стену (см. рис. выше). Вырезается условная полоса ши­риной 1 м, и плита рассматривается как неразрезная балка с распределени­ем изгибающих моментов по схеме рис. выше. При этом учтен фактор вы­равнивающего перераспределения усилий в неразрезной системе.

Второстепенные балки рассчитывают так же, как и балочные плиты, по неразрезной многопролетной схеме {рис. ниже). За расчетные средние про­леты принимаются расстояния в свету между гранями главных балок, край­ние — расстояние между крайней главной балкой и осью опирания на под­держивающую конструкцию. Нагружение временной нагрузкой рассматри­вается в двух комбинациях: 1) полная временная Р в нечетных пролетах и

условная, равная 0,25Р — в четных; 2) полная временная в четных пролетах и условная 0,25Р — в нечетных (рис. ниже, а). Огибающая эпюра изгибающих моментов для второстепенной балки показана на рис. ниже, б. Координаты огибающей эпюры моментов можно определять по специальным таблицам.

Балочные перекрытия

Обычно несущими составляющими конструкциями выступают балочные межэтажные перекрытия, находящиеся на одном расстоянии друг от друга. Пространство между ними занимают заполнители.

Балочные перекрытия

Балки делаются из железобетона, дерева, фасованного металлопроката. Следует учесть, что они должны обладать прочностью, чтобы справится со всеми нагрузками. Стоимость работ по укладке деревянных конструкций довольно невысокая. В этом случае не понадобятся сложные грузоподъемные машины, что тоже позволит сэкономить.

Из деревянных балок

Обычно для каркасных или деревянных жилых домов с небольшим количеством этажей используются балочные деревянные конструкции. Их не следует ставить на пролетах, ширина которых больше 5 м.

На верхней части брусовой конструкции кладется настил, выступающий полом. Если под конструкцией располагается жилое помещение, снизу его подбивают досками, образуя потолок. Пустота заполняется звуко- и теплоизолирующим материалом.

Балочные перекрытия

Преимущества выбора деревянных перекрытий в доме:

  • Монтаж проходит просто и быстро вне зависимости от конфигурации. Использовать специализированную технику для покрытия из дерева не требуется;
  • Удается получить легкую и прочную конструкцию по достаточно низкой цене.

Главным недостатком дома с деревянными перекрытиями считается высокая огнеопасность.

Балочные перекрытия

При неверной обработке этот материал со временем может подвергаться гниению и нашествию жучков-короедов.

Технология монтажа

Обычно монтаж перекрытий в доме, сделанном из бруса, происходит по следующим этапам:

Балочные перекрытия
  • Установка деревянных балок. Предварительно следует провести тщательную обработку антисептиками и солнцезащитными средствами. Если опорой будет кирпичная, бетонная стена, газобетон или пеноблок, то концы балки требуют обмотки рубероидом в два слоя. На концах балок делают запил торцевой части под углом 60 градусов. После установки в пространство следует залить утеплитель, например, монтажную пену. Укладывают деревянные балки параллельно друг к другу, расстояние между балками должно быть одинаковое;

    Установка наката. Его создают из щитов, сделанных из досок. Накатные пластины крепятся к черепным брусьям с сечением 4х4 или 5х5 см. Предварительно их прибивают к боковым граням несущих балок. На накат закрепляется целый потолок;

  • Укладка изолирующей прокладки. Чтобы звуко- и теплоизоляция были качественными при устройстве перекрытия в деревянном доме, потребуется заполнение утеплителем. Их может послужить стружка, минеральная вата, керамзит, солома, пенопласт. Лучше отдавать предпочтение «ватным» матам. Они весят меньше, чем керамзит, что снижает нагрузку. С помощью волокнистой структуры воздух между комнатами легче проникает. Этот утеплитель имеет высокие изолирующие свойства.

Перед устройством изолирующей прокладки важно расстелить между балками пароизоляционную пленку. Это может быть толь или пергамин. Важно, чтобы концы заходили на несущие элементы на высоту не меньше 5 см.

Балочные перекрытия

Изолирующая прокладка должна быть более 10 см толщиной. Если разделяются холодные комнаты и помещения с отоплением, рекомендуемая толщина увеличивается вдвое.

Металлические балки

Эти конструкции считаются более надежными, в сравнении с деревянными балками. Благодаря небольшим размерам сечения сохраняется полезное пространство. При этом их используют нечасто. Для наполнения применяют плиты или легкобетонные вставки, из-за чего масса конструкции сильно увеличивается.

Преимущества:

Балочные перекрытия
  • С помощью металлических балок можно перекрыть широкие пролеты;
  • Хорошая устойчивость к насекомым, загниванию и плесени.
Читайте также:  Красивое ограждение для террасы: 42 популярных варианта

Недостатки:

  • Риск появления коррозии в областях высокой влажности;
  • Невысокие тепловые и звуковые характеристики.

Балочные перекрытия

Металлические балки для потолочного перекрытия кладут в гнезда на стенах, подготовленные перед началом работ. Промежутки заполняются пустотелыми железобетонными плитами 90 мм толщиной. Затем обустраивается песчано-бетонная стяжка. Ее толщина не должна превышать 100 мм.

Из железобетонных балок

Они распространены для пролетов до 7,5 м. Основное достоинство – возможность создать конструкции с широкими пролетами, что сложно сделать с металлическими или деревянными аналогами.

Железобетонные балки весят обычно более 100 кг. Поэтому потребуется задействовать подъемную технику, к примеру, автокран. Эту особенность многие рассматривают как недостаток.

Балочные перекрытия

Ригели кладутся с шагом в 600-1000 мм. В пространство устанавливаются блоки или легкобетонные плиты. Швы обрабатываются цементно-песчаным раствором. Для этого межэтажного перекрытия необходима изолирующая прокладка.

Балочные перекрытия

Опалубка под перекрытие – устройство и принцип монтажа

Устроена опалубка довольно просто. Она состоит из комплекта вертикальных опор, обеспечивающих неподвижность продольных и поперечных брусьев. На балках уложен листовой материал. По периметру листового основания выполнена отбортовка, высота которой соответствует толщине монолитной плиты. Главная задача опалубки – обеспечивать неподвижность бетонного раствора и сохранять его форму до окончательного твердения. Качество монтажа опалубочных элементов определяет надежность и продолжительность эксплуатации сооружаемой инструкции.

Независимо от конструктивных особенностей опалубочной конструкции, установка опалубки перекрытия осуществляется по следующему алгоритму:

  1. Устанавливаются в вертикальное положение опорные стойки с шагом 1-1,2 м.
  2. Укладываются на опорную поверхность поперечные и продольные ригели.
  3. Крепится листовой материал к опорным балкам несущего каркаса.
  4. Собираются элементы окантовки и фиксируются по периметру опалубки.

После совершения указанных операций выполняется герметизация стыковых зон и контролируется горизонтальность. Процесс монтажа фанерной и металлопрофильной опалубки имеет свои нюансы. Остановимся на них более детально.

Опалубка под перекрытие – устройство и принцип монтажа

Технология изготовления опалубки с использованием профлиста

Для сооружения опалубки увеличенной площади многие застройщики применяют профилированный лист. Используется рифленый материал с маркировкой Н и НС. Он способен воспринимать повышенные усилия от массы бетонного раствора и веса арматурного каркаса. Плотное прилегание профильных листов позволяет надежно герметизировать опалубку. Рифленая поверхность материала обеспечивает дополнительное усиление конструкции.

Надежность и продолжительность эксплуатации сооружаемой инструкции определяет качество монтажа опалубочных элементов

Соблюдайте следующий порядок действий при монтаже опалубки из профильного листа:

  1. Зафиксируйте вертикально опорные элементы.
  2. Уложите и зафиксируйте продольные ригели.
  3. Закрепите на балках поперечные балки.
  4. Положите на каркас профильные листы.
  5. Прикрепите профлист к несущей раме.

Остается проверить надежность сборки и горизонтальность конструкции, а также уплотнить зазоры. Для бетонирования монолитного перекрытия следует уложить в собранную опалубку арматурный каркас и произвести заливку бетонной смеси.

Как устанавливается опалубка с применением влагозащищенной фанеры?

При сооружении опалубки для заливки межэтажных перекрытий в частных домах целесообразно использовать фанерные листы. Применение фанеры вместо дорогостоящей стали позволяет уменьшить объем затрат. Важно использовать влагостойкую фанеру. Использование фанерного материала с дополнительным ламинированием облегчит демонтаж листов после твердения бетона.

Опалубка под перекрытие – устройство и принцип монтажа

Порядок действий по монтажу элементов фанерной опалубки аналогичен сборке опалубочной конструкции из профлиста:

  1. Вначале устанавливаются деревянные брусья сечением 10х10 см.
  2. Затем устанавливаются поперечные и продольные балки.
  3. Элементы конструкции соединяются с помощью фиксирующих элементов.
  4. Укладываются листы фанеры и крепятся саморезами к несущей раме.
  5. Нарезаются фанерные заготовки для отбортовки и крепятся по контуру опалубки.

Объем затрат позволяет уменьшить применение фанеры вместо дорогостоящей стали

Следует обратить внимание на отсутствие зазоров в стыковых участках и угловых зонах, а также между фанерными листами. Щели необходимо залить монтажной пеной. При выполнении работ обратите внимание на надежность фиксации и горизонтальность опалубки. Для облегчения демонтажа фанерных щитов и предотвращения впитывания фанерой влаги поверхность опалубки застилают полиэтиленовой пленкой.

Какие факторы свидетельствуют о необходимости усиления

Необходимость укрепления плит связана в основном с временным факторам:

  • в процессе длительной эксплуатации снижается способность перекрытий воспринимать нагрузки;
  • при продолжительном использовании перекрытий ухудшается их техническое состояние;
  • при постепенном нарушении целостности кровли и проникновении влаги внутрь помещения возникает коррозия арматуры.

Не всегда удается обнаружить прослабленные места перекрытия. Поврежденные участки, расположенные в нижней части монолитного или сборного перекрытия, бывает проблематично визуально определить. Достаточно часто они расположены под слоем декоративной штукатурки, находятся под подвесным потолком или покрыты слоем краски.

Усиление плит перекрытия может предполагать повышение сечения конструктивных элементов

Какие факторы свидетельствуют о необходимости усиления

При осмотре важно обращать внимание на следующие моменты:

  • отслаивание бетона от верхней или нижней поверхности панелей;
  • глубокие и поверхностные трещины на поверхности плит;
  • отслоение цементной стяжки от железобетонной основы;
  • нарушение целостности напольного покрытия;
  • коррозионное разрушение арматурного каркаса;
  • появление на бетонной поверхности светлых или темных пятен;
  • образование на поверхности плит ржавых разводов;
  • разрушение защитного слоя бетона и обнажение арматуры;
  • повышенную величину прогиба элементов перекрытий;
  • неравномерность поперечного сечения элементов несущих конструкций;
  • значительное разрушение деревянных и железобетонных балок перекрытия.

В зависимости от вида дефектов специалисты принимают решение выполнить усиление плиты перекрытия снизу или усилить поверхность новым арматурным каркасом и забетонировать сверху.

Читайте также:  Выбор материала для потолка в деревянном доме

Цельное перекрытие из армированного бетона

Монолитное перекрытие выполняется в виде цельной плиты, толщиной до 15 см. Формируется путем заливки бетона в опалубку с арматурной решеткой.

Преимущества монолита

  • выполнение работ без применения грузоподъемного оборудования;
  • повышенное качество бетонной основы;
  • отсутствие необходимости заделки швов;
  • возможность реализации оригинальных решений.
Цельное перекрытие из армированного бетона

Подготовка к заливке монолитного перекрытия

Главный недостаток – трудоемкость работ по монтажу опалубки и дополнительные расходы, связанные с ее сооружением.

«Пирог» перекрытия

Конструкция балочного перекрытия бывает разной. Чаще всего пространство между балками заполняют утеплителем в виде плит из базальтового волокна, которые выполняют тепло- и звукоизоляционную функцию. Толщину слоя изоляции рассчитывают исходя из возложенных на него задач. Так, для междуэтажного перекрытия, где важна только защита от шума, слой утепления составляет от 50 до 150 мм. Более толстый слой позволит эффективнее изолировать комнату от шума из смежного помещения. Слой толщиной, например, 100 мм формируют, как правило, из 50-миллиметровых плит, уложенных в два слоя с перекрытием швов.

Утепление перекрытия по деревянным балкам

«Пирог» перекрытия

Утепление перекрытия по деревянным балкам

Обычно в промежуток между балками укладывают тепло- и звукоизоляционный материал, снизу защищая его от влаги пароизоляционной пленкой, а сверху — гидроизоляционной пленкой.

Чтобы обеспечить долговечность утеплителя, его нужно защитить от влаги. Для этого снизу его закрывают пароизоляцией (обычно пленочного типа), отсекая от водяного пара, стремящегося из нижних помещений здания вверх. Кроме того, пароизоляция не дает проникнуть в комнату посторонним запахам. Пароизоляцию укладывают либо по нижней поверхности балок, либо так, чтобы она огибала балки. Ее настилают без разрывов, с перехлестом швов рулонов и проклейкой стыков специальными лентами (в то же время ряд специалистов рекомендует подрезать ее в месте огибания, чтобы пар свободно выходил из балки).

«Пирог» перекрытия

Утепление перекрытия по деревянным балкам

Сверху утеплитель, как правило, закрывают гидроизоляционной пленкой для защиты от влаги, которая может попасть в него через пол верхнего помещения, соблюдая при монтаже те же правила, что и при устройстве пароизоляции. К нижней поверхности балок крепят либо непосредственно подшивку потолка нижнего этажа (допустим, вагонку), либо ту или иную конструкцию для потолочного покрытия. К верхней поверхности балок монтируют обрешетку (или лаги), по которой устраивают черновой, а затем чистовой пол или сразу же чистовой пол (например, массивную доску).

Эти статьи Вам тоже будут интересны:

«Пирог» перекрытия

Как сращивать брус по длине основные моменты

Строганный брус из лиственницыотличаетсялегкостью сборки. Существуют следующие видыэтого материала:

  • обычный;
  • профилированный, у которого выполнены специальные пазы и гребни;
  • клееный, при производстве склеиваются отдельные ламели в цельное изделие.

Для изготовления профилированногоматериалаиспользуетсяхвойная древесина. Его высушивают до 20%, поэтому он отличается равномерной влажностью, стойкостью к гниению, растрескиванию, нот требует до года на усадку. Клееный брус стоит дороже профилированного. Он практически не требует наружной отделки.

При строительстве часто строганный сухой брус 100х150 стыкуется по длине. Этот процесс называется сращиванием. Способ стыкования выбирается по месту, где будет использоваться в процессе эксплуатации предполагаются серьезные нагрузки, то выполняется сращивание на шип.

Наращивание может потребоваться и на несущих стенах, и на разделительных перегородках. Стыкование также дает возможность экономно использовать материал. При возведении стен венцы надо собирать с учетом перевязки (стыки в соседних рядах должны располагаться на противоположных сторонах стены, по аналогии с кладкой кирпича).

Если материал будет испытывать только сжатие, то достаточно соединить элементы внакладку (косыми либо прямыми срезами). Для повышения стойкости против боковых нагрузок для стыкования материала применяется вариант позволяет рационально использовать строительный материал.

Советы по монтажу лаг

Начинают укладку брусков от противоположных стен, отступив от них 20-30 сантиметров.

Для контроля над горизонтальностью монтажа задействуют уровень. Между брусками натягивают леску или капроновую нить. Согласно ей монтируют остальные лаги.

Элементы чернового пола (листы или доски) необходимо прикреплять к каждой из лаг.

Вместо бруса с определенным размером сечения можно задействовать попарно соединенные между собой доски, которые достигают нужного параметра в поперечнике.

При наличии бетонной основы лаги к ней крепят оцинкованными металлическими уголками, для фиксации которых берут дюбеля и саморезы. Уголки иногда заменяют приспособлениями П-образной формы.

При необходимости для достижения требуемой длины лаг, деревянные бруски стыкуют между собой. Под местом, где они соединяются, монтируют надежную опору, которой может быть, например, кирпичный столб. Для его постройки выкапывают ямку 10-сантиметровой глубины, засыпают ее песком и сверху поливают водой. Поверх песчаной подушки укладывают слой полиэтилена и помещают на него цементно-песчаную смесь. После этого из красного кирпича сооружают столбики.